Hotline: 0252 3822390 - 0908700379 lamdongtdc@gmail.com
Danh mục
Slide mặc định
Slide mặc định
Slide mặc định
Slide mặc định
Slide mặc định
Slide mặc định
Slide mặc định
Slide mặc định

XÚC TÁC NANO VÀNG KHỬ CHẤT ĐỘC TRONG NƯỚC THẢI

02/11/2023 1407 lượt xem

Nhóm tác giả ở Viện Công nghệ Hóa học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) đã chế tạo xúc tác nano vàng, được dùng để khử chất độc p-nitrophenol có trong nước thải thành tiền chất ứng dụng trong dược phẩm.

Chất thải hữu cơ khó phân hủy sinh học có trong nước thải gây ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng. Đặc biệt là các dẫn xuất nitro của hợp chất phenol với độ bền sinh học cao, thích hợp cho sự phát triển của các vi khuẩn trong nước, dẫn đến các vấn đề ô nhiễm môi trường, suy thoái hệ thống thủy sinh cũng như ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người. Trong đó có p-Nitrophenol (p-NP), một hợp chất phenolic có mặt trong nhiều ngành công nghiệp hiện nay như dược, nhuộm, thuốc trừ sâu,…, vốn được Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ đưa vào danh sách 114 chất ô nhiễm hữu cơ nguy hiểm nhất và có khả năng gây ung thư.

Hiện có hai phương pháp chính để xử lý p-NP là loại bỏ trực tiếp khỏi nước thải bằng phản ứng quang phân hủy, vi sinh hay kỹ thuật Fenton điện hóa và chuyển hóa thành các hợp chất có ích. Trong đó, hướng xử lý thứ hai đang được quan tâm, nghiên cứu bởi có thể thực hiện được hai mục đích là loại bỏ và chuyển hóa p-NP thành p-Aminophenol (p-AP). p-AP thu được có thể làm tiền chất dùng trong dược phẩm, như bào chế thuốc paracetamol.

Hiện trong nước cũng đã có một số nghiên cứu về vấn đề này, tuy nhiên rất ít các công trình có khả năng ứng dụng thực tế vì chi phí còn quá cao. Vì vậy, việc nghiên cứu và phát triển những vật liệu mới, thân thiện với môi trường và giảm chi phí xử lý nước thải, ThS Hồ Gia Thiên Thanh, Viện Công nghệ Hóa học (Viện Hàn Lâm KH&CN Việt Nam), và cộng sự đã thực hiện đề tài “Chế tạo xúc tác nano vàng bằng phương pháp xanh mang trên ceria nanorod cho quá trình khử p-nitrophenol trong nước”.

Chất xúc tác nano vàng . Ảnh: HA

Theo ThS Thanh, trong số những kim loại được chọn làm chất xúc tác, Au (vàng) được ứng dụng khá nhiều, đặc biệt dưới dạng nano. Hiện có nhiều phương pháp khác nhau để tổng hợp nano vàng, trong đó chủ yếu sử dụng phương pháp hóa học. Tuy nhiên, phương pháp này không thân thiện với môi trường. Ngoài ra, sản phẩm thu được phải tinh sạch, cần loại bỏ những tạp chất có hại, dẫn đến chi phí sản xuất cao. Do đó, một phương pháp đang được nhiều người quan tâm là sử dụng các hợp chất tách chiết từ thực vật làm tác nhân khử ion Au+3, để hình thành nano vàng. Phương pháp này có quy trình và thao tác thực hiện đơn giản, chi phí thấp, giảm được chất độc hại ra môi trường.

Nhận thấy vỏ bưởi có hàm lượng polyphenol lớn, có khả năng khử các ion vàng thành các hạt nano vàng, nhóm nghiên cứu tận dụng phế phẩm luôn sẵn có này, lấy dịch chiết vỏ bưởi làm tác nhân khử ion vàng. Nhóm cũng lựa chọn CeO2 (oxit đất hiếm ceria) là chất mang trong xúc tác, bởi CeO2 có khả năng làm cho hoạt tính của các nano tăng nhanh, ngay ở nhiệt độ thấp.

Để điều chế chất mang CeO2 có kích thước nano, nhóm sử dụng phương pháp thủy nhiệt, từ tiền chất Ce(NO3)3.6H2O. Bột vỏ bưởi được nhóm trích ly lấy phần dung dịch, để làm tác nhân khử ion vàng trong quy trình điều chế chất xúc tác AuNPs/CeO2.

Thử nghiệm quá trình chuyển hóa p-NP. Ảnh: NNC

Để điều chế chất xúc tác nano vàng AuNPs, nhóm sử dụng chất mang CeO2 trộn cùng dung dịch HAuCl4, sau đó đánh siêu âm trong vòng 10 phút, để HAuCl4 phân tán đều vào bên trong lỗ xốp và mao quản của chất mang. Tiếp tục cho dịch chiết vỏ bưởi vào hỗn hợp này đánh siêu âm trong 10 phút, sau đó khuấy từ gia nhiệt ở nhiệt độ 55oC. Để hỗn hợp nguội và ổn định rồi đem ly tâm và rửa đến độ pH7, sấy khô ở nhiệt độ 60oC trong vòng 24 giờ, thu được chất xúc tác.

AuNPs sau khi tổng hợp có dạng hình cầu với kích thước khoảng 5-8nm. Các thanh nano CeO2 với chiều dài 33.1±15.0nm và chiều rộng là 7.1±2.1nm.

Thử nghiệm hoạt tính khử p-NP cho thấy, tốc độ chuyển hóa p-NP thành p-AP đạt 100% trong 30 phút. Ngoài ra, quá trình chuyển hóa p-NP sau 5 lần tái sử dụng vẫn giữ được hoạt tính và hiệu suất nên giảm chi phí xử lý. Sau mỗi mẻ xử lý, xúc tác sẽ được tách ra bằng phương pháp ly tâm và sử dụng cho mẻ tiếp theo.

Kết quả của nghiên cứu cho thấy, chế tạo xúc tác nano vàng với hàm lượng thấp (0,1 – 0,3% khối lượng), sử dụng dịch chiết vỏ bưởi làm tác nhân khử, vừa giúp xử lý p-NP, vừa tận dụng được nguồn phế phẩm nông nghiệp, làm tăng giá trị của quả bưởi.

Nghiên cứu của nhóm tác giả thuộc Chương trình Vườn ươm Sáng tạo trẻ Thành đoàn TPHCM, đã được Sở KH&CN TPHCM nghiệm thu xuất sắc.

Nguyễn Hạnh St
Theo khoahocphattrien.vn

 

 

 

 

 

 

Bài viết cùng chuyên mục
  • TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG - 'LÁ CHẮN' BẢO VỆ NGƯỜI TIÊU DÙNG

    (VietQ.vn) - Tiêu chuẩn chất lượng góp phần xác định yêu cầu đối với sản phẩm, hỗ trợ doanh nghiệp kiểm soát quá trình sản xuất và tạo căn cứ đánh giá mức độ phù hợp của hàng hóa. Khi kết hợp với quy chuẩn kỹ thuật, truy xuất nguồn gốc và hoạt động kiểm tra thị trường, tiêu chuẩn góp phần phòng ngừa hàng kém chất lượng, bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng và thúc đẩy môi trường kinh doanh minh bạch.
  • TRUNG TÂM KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN ĐO LƯỜNG CHẤT LƯỢNG TỈNH LÂM ĐỒNG ĐƯỢC CẤP GIẤY CHỨNG NHẬN ĐĂNG KÝ HOẠT ĐỘNG CHỨNG NHẬN TRONG LĨNH VỰC NÔNG NGHIỆP

    (TDC Lâm Đồng) – Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Lâm Đồng đã chính thức cấp Giấy chứng nhận số đăng ký 01/68/CN, đăng ký hoạt động chứng nhận đối với ngành nông nghiệp trong lĩnh vực sản phẩm phù hợp tiêu chuẩn cho Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng tỉnh Lâm Đồng.
  • GIỮ NGHIÊM KỶ CƯƠNG, NÂNG CAO NĂNG LỰC KỸ THUẬT

    Đo lường chính xác, chất lượng sản phẩm đáng tin cậy là những yếu tố thiết thực đối với đời sống và hoạt động sản xuất, kinh doanh. Thông qua các dịch vụ đo lường, thử nghiệm và chứng nhận, Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng tỉnh Lâm Đồng góp phần bảo vệ quyền lợi người dân, hỗ trợ doanh nghiệp nâng cao chất lượng và sức cạnh tranh. Để thực hiện tốt vai trò đó, Trung tâm gắn việc nâng cao năng lực chuyên môn với giữ nghiêm kỷ cương, đề cao tinh thần trách nhiệm, tính trung thực và khách quan trong từng nhiệm vụ.
  • GIỮ NGHIÊM KỶ CƯƠNG, NÂNG CAO NĂNG LỰC KỸ THUẬT

    Đo lường chính xác, chất lượng sản phẩm đáng tin cậy là những yếu tố thiết thực đối với đời sống và hoạt động sản xuất, kinh doanh. Thông qua các dịch vụ đo lường, thử nghiệm và chứng nhận, Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng tỉnh Lâm Đồng góp phần bảo vệ quyền lợi người dân, hỗ trợ doanh nghiệp nâng cao chất lượng và sức cạnh tranh. Để thực hiện tốt vai trò đó, Trung tâm gắn việc nâng cao năng lực chuyên môn với giữ nghiêm kỷ cương, đề cao tinh thần trách nhiệm, tính trung thực và khách quan trong từng nhiệm vụ.
  • NÂNG CAO NĂNG LỰC ĐO LƯỜNG TRUNG TÂM KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN ĐO LƯỜNG CHẤT LƯỢNG TỈNH LÂM ĐỒNG KIỂM ĐỊNH CÂN Ô TÔ ĐẾN 120 TẤN

    Mới đây, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia đã ban hành Quyết định số 1166/QĐ-TĐC chỉ định Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng tỉnh Lâm Đồng (Trung tâm) thực hiện hoạt động kiểm định, hiệu chuẩn phương tiện đo. Điểm nổi bật trong đợt chỉ định lần này là phạm vi kiểm định cân ô tô của Trung tâm đã được mở rộng và nâng năng lực lên đến 120 tấn, thay vì mức 100 tấn như trước đây.
  • THÔNG BÁO: CHUYỂN ĐỔI ÁP DỤNG TIÊU CHUẨN VIETGAP TRỒNG TRỌT PHIÊN BẢN MỚI TCVN 11892-1:2026

    Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng tỉnh Lâm Đồng thông báo đến các cơ sở được chứng nhận VietGAP trồng trọt về việc áp dụng tiêu chuẩn mới TCVN 11892-1:2026 (thay thế TCVN 11892-1:2017)
  • VI SINH VẬT – BẠN HAY KẺ THÙ?

    Chúng ta không thể nhìn thấy chúng bằng mắt thường, không thể nghe hay cảm nhận được sự hiện diện trực tiếp của chúng, nhưng chúng luôn đồng hành cùng chúng ta ở mọi nơi.
  • KIỂM ĐỊNH TAXIMET CHO DÒNG XE ĐIỆN: BƯỚC ĐI CHIẾN LƯỢC NÂNG CAO UY TÍN HÃNG TAXI VÀ BẢO VỆ NGƯỜI TIÊU DÙNG

    Cùng với xu hướng chuyển đổi xanh trong giao thông vận tải, việc bảo đảm quyền lợi của người tiêu dùng trong lĩnh vực vận tải hành khách bằng taxi ngày càng được các cơ quan chức năng và doanh nghiệp đặc biệt chú trọng. Bên cạnh các biện pháp quản lý, kiểm tra thị trường, hoạt động kiểm định các phương tiện đo nhóm 2 như đồng hồ taximet đóng vai trò thiết thực để bảo đảm tính chính xác, minh bạch, chống gian lận thương mại và giữ vững trật tự trong kinh doanh.
Top